Telefon: +49 911 1335-1335

Gewerbebau

Wärme und Kühle aus der Erde

Die oberflächennahe Geothermie wird im Ballungsraum Nürnberg/Fürth/Erlangen schon von zahlreichen Unternehmen genutzt. Von Robert Hartmann

Die Diskussion um den Klimaschutz, die Endlichkeit und die Preisentwicklung der fossilen Energieträger und die Förderung von regenerativen Energiequellen: All dies hat dazu beigetragen, dass die Nutzung der Erdwärme (Geothermie) in Deutschland einen enormen Schub bekam. Für diesen Energieträger spricht auch, dass dafür im Vergleich mit konventionellen Wärmeerzeugungsverfahren der geringste Primärenergieeinsatz nötig ist. Auch große gewerbliche Gebäude lassen sich ausschließlich geothermisch beheizen und gegebenenfalls auch kühlen. Kein Wunder, dass in jüngster Zeit auch im Städtedreieck Nürnberg – Fürth – Erlangen zahlreiche Anlagen realisiert wurden.

Voraussetzungen
Die im Untergrund gespeicherte Wärme kann mit dem Einsatz von Wärmepumpen prinzipiell sowohl für Neubauten (z.B. Office am Campussee im Nordostpark Nürnberg, Mai-Schule in Fürth, Kindergarten in Erlangen) als auch für Modernisierungen von bestehenden Gebäuden (z.B. TM 50 in Nürnberg, Revitalisierung des Gewerbestandorts in der Thomas-Mann-Straße) genutzt werden.

Folgende Aspekte sollten dabei allerdings stets gründlich abgewogen und beachtet werden:

  • Finanziell und ökologisch sinnvoll ist der Einsatz der Geothermie nur dann, wenn der Heizwärmebedarf eines Gebäudes minimiert wird. Denn die Investitionskosten verhalten sich annähernd proportional zum Heizbedarf, oder anders ausgedrückt: Je mehr geheizt werden muss, desto teurer das Geothermie-System.
  • Niedertemperatursysteme sind beim Einsatz von Wärmepumpen standardisiert und für eine bestmögliche Effizienz nachdrücklich zu empfehlen.
  • Die Wärmestrom-Simulationen, die für die Auslegung und Planung von Geothermieanlagen bei gewerblichen Bauvorhaben nötig sind, sind schon anspruchsvoll genug. Nun kommt noch die Schnittstelle zwischen dem "Untergrundspezialisten" und dem Planer der Haustechnik hinzu. Dieses Zusammenspiel muss gut abgestimmt sein.

Potenzial der Erdwärme in der Region
Die Nutzung des Grundwassers als Wärme- und Kühlquelle ist in der Regel auf flussnahe Bereiche und geologische Sonderstrukturen (Rinnen) beschränkt. Um solche Anlagen richtig auszulegen, müssen zahlreiche Aspekte genau analysiert werden: Denn ihre Leistungsfähigkeit kann eingeschränkt werden aus Gründen der Hydrochemie (eventuell erhöhter Wartungsaufwand der Brunnenanlagen), durch Konkurrenzanlagen und durch Umweltfaktoren (Altlasten).

In Mittelfranken sind wegen der geologischen und hydrogeologischen Voraussetzungen Erdwärmesondenfelder (EWS) die häufigste Technologie, mit der die Wärme im Untergrund erschlossen wird (vgl. Grafik). Der wassererfüllte Sandsteinuntergrund leitet die Wärme recht gut. Kurzum: In Mittelfranken lassen sich geothermische Anlagen finanziell und ökologisch effizient betreiben.

In Wasserschutzgebieten sind Erdwärmesondenfelder nicht zulässig. Ferner sind in der Region die Sondenlängen häufig auf Tiefen kleiner 100 Meter begrenzt, um das tiefe Grundwasser zu schützen.

Grundsätzlich ist aber – trotz der technisch anspruchsvollen Materie – das Know-how vorhanden, um alle erforderlichen Gewerke und Genehmigungsprozesse (z.B. Bohr- und Ausbauarbeiten, Haustechnik) zügig, sicher und effizient zu realisieren. Grundlage für das Gelingen ist, dass sich Projektentwickler bzw. Investor, Geothermie-Spezialist und Haustechnikplaner schon in einem frühen Planungsstadium über die Grundlagen des Projektes einig werden und bei der Realisierung stets eng zusammenarbeiten.

Heizen und Kühlen
Vor allem Anlagen, die nicht nur zum Heizen, sondern auch zur Kühlung eingesetzt werden, amortisieren sich innerhalb von acht bis zwölf Jahren. Dies haben Wirtschaftlichkeitsberechnungen für die Erdwärme-Nutzung in der Region Nürnberg ergeben. Dabei sind wahrscheinliche Preissteigerungen bei den fossilen Energieträgern aber noch nicht berücksichtigt. Beim Neubau von Gewerbegebäuden wird immer häufiger auch eine Raumklimatisierung eingeplant, weil wegen des Klimawandels längere und wärmere Sommer erwartet werden. Beispielsweise für Büroimmobilien im Premiumsektor und für Sonderimmobilien (Hotels, Heime, Kliniken etc.) ist daher der Einsatz einer Geothermieanlage eine Alternative, die auf jeden Fall in Betracht gezogen werden sollte.

Damit hören die Möglichkeiten aber noch nicht auf, auch die Kombination mit anderen erneuerbaren Energien ist denkbar. Das zeigt beispielsweise die Mai-Schule in Fürth, bei der gekühlte Solarmodule mit einem Erdwärmesondenfeld gekoppelt wurden. Eine weitere Option ist die solare Wärmeversorgung ganzer Baugebiete, bei denen Erdwärmesondenfelder als saisonaler Wärmespeicher genutzt werden. Im Sondenfeld wird die über Kollektoren solarthermisch gewonnene Wärme vom Sommer bis in den Winter gespeichert. Bei der "Langen Nacht der Wissenschaften" am Samstag, 24. Oktober 2009 werden bei CDM im Nürnberger Nordostpark weitere Geothermie-Projekte in Mittelfranken und deren Funktionsweise erläutert.

Externer Kontakt: Robert Hartmann ist Niederlassungsleiter bei der CDM Consult GmbH in Nürnberg (robert.hartmann@cdm-ag.de).
 

WiM – Wirtschaft in Mittelfranken, Ausgabe 09|2009, Seite 42

 
Device Index

Alle Ansprechpartner/innen auf einen Blick